البلاستيك

قصة البلاستيك ... دروس و فوائد

اثناء انشاغلي بالتحضير للعدد الجديد (المخصص عن البولمرات و البلاستيك) من مجلة الكيمياء الصادرة عن الجمعية الكيميائية اعددت مقال مطول بعنوان "عجائب دنيا البلاستيك السبع" استعرضت فيه العجائب العلمية الحديثة في مجال البولمرات مثل البلاستيك الموصل للكهرباء و الاخر المشع للضوء و البلاستيك القابل للتحلل الحيوي و البلاستيك الذي يستخدم كقطع غيار بشرية و ذلك الذي يصلح نفسة عند التلف و الخيوط البولمرية الاقوى من الفولاذ و البولمر الفائق الامتصاص للسوائل وغيرها.
ما لفت نظري ان العديد من هذه الاكتشافات تمت من خلال احداث يمكن استشفاف فوائد و دروس تربوية و تعليمية فريدة و هو ما اردت اشراك معلمي الكيمياء الاعزاء فيه. و هذا مقدمة المقال التربوية اما بقية المقال فسوف تنشر قريبا في مجلة الكيمياء.

عجائب دنيا البلاستيك السبع

كما لا يخفى فان شكل عالمنا المعاصر كان سوف يستمر فولاذي الملمح والطباع لو لم يقدر الله عز وجل هذا التقدم المذهل لعلم الكيمياء ، ذلك العلم المركزي الذي أعاد تشكيل هيئة و سحنة عالمنا بإنتاجه مواد ومركبات جديدة غيرت وجه العالم بصورة غير مسبوقة . العديد من هذه المواد والمنتجات الكيميائية الجديدة هي أعاجيب علمية وتقنية بكل ما تعنية الكلمة ، حولت مواد وأشياء تقليدية وشائعة في حياتنا اليومية مثل الخزف من مجرد مادة لصنع فناجيل القهوة العربية أو أكواب النسكافيه الإيطالية إلى مادة فائقة التوصيلية الكهربية تدخل في صناعة الحاسبات الآلية . وكمثال نموذجي لهذه المنتجات الكيميائية الذكية والعجيبة سوف نلقي الضوء على التطورات الحديثة التي رافقت علم البولمر والبلاستيك الذي هو أعجوبة وآية الزمن الحالي دون نقاش . وباستناد الكيمياء إلى هذه الدعامة البلاستيكية الراسخة نستطيع وبكل ثقة أن نصحح المعلومات الثقافية لشاعر النيل شوقي الذي قال :
لكل زمان مضى آيه
وآية هذا الزمان الصحف

فإذا كانت آية زمانك الغابر يا أمير الشعراء و رب القوافي الصحف الورقية ، فإن آية زماننا الحاضر التحف البلاستيكية المتنوعة الأشكال والخواص والذكاء .

صدفة أم ذهن متأهب
قبل الشروع في سرد عجائب وغرائب عالم البولمرات السبعة ، لعله من الملائم الإشارة إلى أعجوبة ثامنة جديرة بالتنوية والبيان محورها أن قصة تطور البلاستيك مرت عبر سلسلة من المصادفات والفرائد التاريخية التي لا تخلو من بعض الدروس والفوائد التربوية والتعليمية . لقد زُعم أن العديد من الاكتشافات والاختراعات العلمية المتنوعة قد تم اكتشافها بالصدفة المحضة، الشيء الذي سوف نلحظه بشكل متكرر وملفت للنظر عند تتبع تاريخ تطور علم البولمرات ابتداءً لأكتشاف Goodyear لعملية فلكنة المطاط الطبيعي ومروراً باكتشاف النايلون والتفلون واختتاماً – حتى إشعار أخر – باكتشاف البولمر الموصل للكهرباء وكذلك البولمر المشع للضوء . من وجهة نظري المتواضعة اعتقد أن نظرية (الصدفة المحضة) هي تبسيط واختزال مخل لتفسير انجازات علمية مقدرة شاء الخالق عز وجل لحكمته المطلقة أن يمنحها للبشرية بلاغاً لها إلى حين . يبدو ان الأمر أبعد بكثير من تبسيط الأمور بفكرة الصدفة المجردة ، لانه في المقابل ستجد ان عدد الفرص الضائعة عصى على الحصر . فبالإضافة لابتسامة الحظ ودعاء الوالدين - كما يقال - فإن التوفيق لاكتشاف علمي مفصلي و محوري يحتاج كذلك إلى جهد مضني من البحث والرصد واليقظة ، وصدق من قال أن الصدفة لا تقبل إلا على من يحسن أن يغازلها و يستقطبها الية و هذا في الغالب يحتاج الي اداء جهد وليس فقط ابتسامة حظ . بالاضافه لذلك فالأمر أيضاً يحتوي على شيء من الموهبة والملكة لدى العالم والباحث يستطيع من خلالها أن يقتنص وينتهز الفرص المثمرة أثناء تأديته لعمل روتيني تقليدي . ولهذا يقال أن سقوط التفاحة أوحى لنيوتن بنظرية الجاذبية بينما لو حصل الأمر لبعض الخاملين لم يوحي له ذلك بكثير شيء غير أن موعد الغداء قد حان . وقل مثل ذلك مع فلمنج الذي لم يتخلص من طبق البكتيريا الملوث بالفطر وهو يتضجر من تجربة فاشلة أخرى و لكن بدلاً عن ذلك اقتنص الفرصة السانحة ووظف ملكته وموهبته الاكتشافية Serendipity ليتوصل إلى اكتشاف البنسلين . وبمختصر العبارة في كثير من الأحيان يبدأ الحدث العلمي الضخم باللقافة (مع الاعتذار عن التعبير) وحب الاستطلاع Curiosity ، فكما يقال الطريقة العلمية تبدأ بالفضول المعرفي الذي يؤدي إلى مجموعة من الملاحظات والمشاهدات Observations ومن ثم يأتي دور الذهن المتأهب واللمّاح الذي ينتج عجائب الاكتشافات من أمر تافه غير ذي بال يعده غالبية البشر استثناء وشواذ أو تجربة فاشلة مكانها الطبيعي دائرة النسيان و مزبلة الامبالاة .

شيء من تاريخ الصدف البلاستيكية
لقد سبق الإشارة إلى أن عدداً من مكتشفات عالم البولمر تعتبر مثال نموذجي لفكرة التلازم بين الصدفة والتوفيق وبين ملكة اهتبال واستثمار الفرص السانحة . في الواقع أنه في حالة علم البولمرات هذا التلازم المثمر قد يعود في أقل تقدير إلى ما يزيد عن القرن والنصف من الزمن عندما أنتج العالم السويدي Schoenbein وبطريق الصدفة المجردة (إذا جاز هذا الوصف لما سبق التنبيه إليه) مركب النيتروسيلولوز عندما سكب محلول النيتريك المركز عن طريق الخطأ على طاولة المطبخ وفي عجاله من أمره مسح الحمض المسكوب بممسحة ومنشفة من القطن ليكتشف فيما بعد أنه بعمله الفج هذا فانه في الواقع حول وعدل مركب السيلولوز الذي هو بولمر طبيعي كما هو معروف إلى مركب جديد ذو خواص غريبة من أهمها أنه سريع الاشتعال بل و يمكن تحويله إلى مواد شديدة الانفجار . ولأن صناعة المتفجرات والبارود كانت مغرية جداً من المنظور المالي لذلك لم يلتفت هذا العالم إلى الخواص الاخرى لهذا المنتج الجديد كالمرونة والتمغنط elastic. في واقع الحال سوف يمر وقت طويل يزيد عن سبعة عقود ليثبت البلاستيك أهميته التنافسية مقابل المتفجرات وذلك عندما ستغير شركة Du Pont اهتمامها من صناعة البارود (التي ابتدئها مؤسس الشركة Du Pont الفرنسي الأصل) إلى شركة عملاقة كانت انطلاقتها الحقيقية باكتشاف Carothers للنايلون الذي يعد من باكورة البولمرات الاصطناعية . من ذلك نستفيد أن العالم النبيه لا يحتقر الأمور الصغيرة والجانبية في بحثه فقد يدور الزمان دورته وتكون هي بعينها سر النجاح والثروة أو كما قيل
أن يحتقر صغرٍ فرب مفخمٍ
يبدو ضئيل الشخص للنظارِ

الجدير بالذكر انه أثناء ما كان العالم السويدي الآنف الذكر يثير الفوضى بمطبخ منزله بإهماله المزدوج من وضع ومن سكب حمض أكّال على طاولة الطعام ، كان مخترع أمريكي أخر يدعى Charles Goodyear ، قد خرج للتو من السجن بسبب ديونه المتراكمة ليشغل نفسه لسنوات طوال في محاولة تحسين خواص المطاط الطبيعي . و في أحد الأيام وعن طريق الإهمال (أو الصدفة إذا نظرت للحدث من زاوية مختلفة) أسقط Goodyear قطعة من المطاط الطبيعي الخام مع الكبريت في موقد حار في المطبخ (للمرة الثانية تلازم الإهمال والصدفة يهيأ وجود مواد كيميائية في المطبخ !!!) وعندما أزال Goodyear المطاط من الموقد لاحظ أنه ما زال مرناً، الشيء الذي يفتقده المطاط الطبيعي عند التسخين ، وهكذا تم اكتشاف عملية فلكنة Vulcanization المطاط الطبيعي . الطريف حقاً أن هذا التاجر التعيس عندما حاول أن يستثمر براءة الاختراع هذه بإنشاء مصنعين للمطاط في بريطانيا وفرنسا لم يحالفه الحظ وأفلس وحبس للمرة الثانية في فرنسا حتى يسدد الديون التي عليه وبهذا اختتم حياته وهو غارق في الديون والفقر . القصة لم تنتهي هنا فكما هو معلوم فإن اسم Goodyear لا يزال محفوظاً حتى اليوم حيث اشترت احدى الشركات الامريكية اسم هذا التاجر المفلس و وظفته في عمليتها التسويقية الناجحه التي افرزت شركة ناجحة و متخصصة في صناعة المطاط وإطارات السيارات . لهذا الدرس الثاني أن الحظ يأتي مرة واحدة وكما قيل : ليس لأحد حظ كل يوم فكما لا يجتمع سيفين في غمد فكثيرا ما يكون الباحث الفذ أداري و تاجر فاشل .

من جانب أخر يقال أن الرجال المحظوظون لا يحتاجون إلى النصيحة وهذا القول قد يصدقه الواقع فالرجل الذي لا يحالفه الحظ قد يعاني الشقاء حتى وإن كان من أذكى الناس . للتدليل على ذلك لك أن تعلم أن فكرة وجود مركبات عضوية طبيعية أو اصطناعية كبيرة الحجم جداً large molecules مثل البلاستيك أو المطاط الطبيعي لم تكن مقبولة بل ومستهجنة حتى العشرينات الميلادية من القرن العشرين . في الحقيقة هذا كان حال الكيميائي الألماني Staudinger (الذي لم يكن الحظ قد أبتسم له بعد) الذي كان أول من طرح احتمالية وجود مثل هذه الجزيئات العملاقة فقد واجه انتقاد شديد ومرير من المجتمع العلمي والأكاديمي وصل إلى درجة حرمانه من الدعم المالي لإجراء أبحاثه المشكوك فيها . لكن هذا العالم الألماني لم يلقى لهذا التخذيل بالاً واستمر في أبحاثه حتى أثبت أن البولمر في الواقع هو عبارة عن جزيئات ضخمة مما أهله فيما بعد لأن يكون أول كيميائي يحصل على جائزة نوبل في الكيمياء في مجال كيمياء البولمرات . وحتى نخلص إلى الدرس التالي يحسن أن نذكر بالحادثة المشابهة التي وقعت لعالم ألماني أخر هو Vant` Hoff الذي نشر وهو بعد في سن الـ 25 سنة من عمره مقالة صغيرة يقرر فيها لأول مرة أن ذرة الكربون تأخذ شكل الهرم رباعي الوجوه . المؤسف حقاً أن هذه الفكرة لمبدعة (والتي سوف تسبب في مستقبل الأيام ثورة في الكيمياء العضوية) واجهت نقد قاسي جداً من عالم كيميائي متمكن و مقدر وصف هذه الدراسة بأنها هلوسة علمية وهراء . المعلوم أن هذا الهراء وغيره من الأبحاث قادت فانت هوف لاحقا لأن يكون أول كيميائي على الأطلاق يحصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1901م . ولذلك نخلص الي الوصية المخلصه التي تحثك علي ان تنافح بثقة عن إنتاجك وأفكارك العلمية اما إذا وجهت بالنقد الجارح فعزى نفسك بقول المتنبي :
وكم من عائبٍ قولاً صحيحاً
وأفته من الفهمِ السقيمِ

قصة البلاستيك ... دروس و فوائد (الجزء الثاني)
بالإضافة للتشكيك في وجود هذه المركبات البولمرية العملاقة أصلاً ، واجه هذه المركبات الاصطناعية إهمال وتجاهل من نوع أخر فقد كانت في أول الامر تعامل كأنها نواتج مصاحبه By-Products لبعض لتفاعلات العضوية، ولهذا غالباً ما كان يتم التخلص منها على اعتبار أنها ملوثات غير مرغوبة . استمر الأمر كذلك حتى صحح هذا الخطأ الفادح الكيميائي البلجيكي الأصل Baekeland الذي أثمرت أبحاثه عن أول بولمر اصطناعي سماه بكل تواضع Bakelite اشتقاقاً من اسمه . لا شك أن سر نجاح هذا العالم أنه لم ينجرف مع التيار والعرف السائد في الدراسات العلمية ولكن الرغبة في الكشف عن طبيعة الأشياء دفعته لاستثمار هذه المركبات المهملة ليثبت بحق أن ( الخيمياء) العصرية تحول الأشياء التافهة إلى شيء ثمين وإن كان بشع المنظر مثل بلاستيك البكلايت القديم.

حب الاستطلاع والفضول قاد كذلك إلى اكتشاف هام وتاريخي في علم البولمرات وهو اكتشاف مادة النايلون على يد Carothers الذي كان يعمل في مختبرات شركة Du pont . في أول الأمر أنتجت الأبحاث بولمر Polyester الذي لم يكن له أي فائدة صناعية تذكر لأنه كان يكون مادة لزجة ليس لها شكل ثابت . لقد كاد منتج النايلون الاسطوري أن لا يرى النور لولا أن أحد مساعدي Carothers غلبه الفضول والعبث واللهو حيث لاحظ أنه إذا وضع قضيب زجاجي في مادة البوليستر ورفعه ببطء يكون خيط سلكي رفيع عند سحبه من الدورق . وهكذا من رحم اللهو والعبث ولدت الأعجوبة الصناعية .
العجيب حقاً أن حب الفضول والاستطلاع لكيميائي أخر يعمل في نفس الشركة (Du Pont) سوف يثمر بعد عدة عقود اكتشاف مركب بلاستيكي لا يقل قدراً من النايلون (المقدر جداً لدى النساء) . هذا البولمر الجديد هو التلفون Teflon والذي بدوره ايضا تقدره النساء لأن استخدامه في أواني الطبخ يخفف عناء الغسيل عن الأنامل الرقيقة . هذه المرة كان سيناريو (اللقافة العلمية) كالتالي : لاحظ العالم Plunkett أن إحدى الإسطوانات لغاز مركب CF2=CF2 خفيفة الوزن ، وبدلاً من أن يتخلص منها ويطلب إسطوانة جديدة كما قد يحصل لأي باحث خامل، دفعه الفضول لأن يجهد نفسه ليقطع هذه الأسطوانة الحديدية الصلبة ويستطلع ما هو مصير الغاز المفقود . لقد وجد أن جدار الإسطوانة الداخلي مغطى بمادة شمعية بيضاء وعندما درس خواصها وجدها مادة كيميائية خاملة بشكل عجيب . والباقي بعد ذلك تاريخ كما يقال فقد تنوع استخدام هذه المادة من طناجر وقدور المطابخ إلى المفاعلات النووية وبدلات وبزات رجال الفضاء . من هذا وذلك نعلم أن الحصول على المعرفة في الغالب يحتاج إلى جلد وتعب (وشيء من اللعب احيانا)، فحقيقة الأمر أنك تحتاج أن تبحث عن المعرفة لأن المعرفة لا تبحث عنك كما يقول الحكيم الصيني .

درس إضافي يمكن استخلاصه من المركبات الكيميائية الأخرى التي ظلمت عند تصنيفها بانها عديمة الفائدة كبولمر Polyacetylene الذي ظل ردحاً من الزمن لا يعرف إلا بكونه بودرة سوداء كريهة المنظر وهشة و غير ذات جدوى . لكن في أحد الأيام حاول الكيميائي الياباني Shirakawa أن يحضر هذا البولمر بطريقة خاصة ولكنه وبطريق الخطأ أضاف كمية كبيرة جدا من حفّاز Catalyst كيميائي معين إلى وعاء التفاعل . ما أثار دهشته أنه بدل من أن يحصل على المسحوق الأسود التقليدي البشع حصل على مرآة فضية رائعة المنظر على السطح الداخلي لوعاء التفاعل . من المعلوم أن المرايا لا تتكون في الغالب إلا عن طريق ترسيب أيونات المعادن مثل الفضة على سطح زجاجي وعندما حاول العالم الياباني حل هذه المعضلة وجد أن البولمر الرائع الجديد يتمتع بخاصية أكثر روعة وأهمية وهي قدرته على التوصيل الكهربائي . بقى أن نقول أن هذا الخطأ العلمي الفادح لم يضمن رخاء مادي فقط للعالم ( المهمل في إتقان إجراء تجاربه) ولكن بالإضافة لذلك كوفئ على اكتشافه هذا (مع آخرين) بجائزة نوبل المرموقة . سبق وأن ذكرنا أن اللهو واللعب في البحث العلمي يمكن أن يكون نافعاً وهذا احتمال قد يقع وقد لا يقع . لكن الأمر الشبه مؤكد أن الفشل والإخفاق في عمل أو تجربة ما مفيد ولو بعد حين ، فالامر لا يعدو قول اهل الحكمة: الفشل في بعض الحالات هو أساس وسلم النجاح .

وحتى لا نسترسل كثيراً (وقد فعلنا) مع الدروس التربوية التي يمكن استنباطها من تاريخ تطور علم البولمرات ، لعلنا نختم هذا الجزء بدرس أخير من نوع خاص لا يتعلق بالعلماء والباحثين في مجال البولمر ولكن يدور حول محاضن وبيوت الأبحاث التي أفرزت هذه الأعاجيب التقنية . فمن ذلك مثلاً أن شركة Du Pont العملاقة التي مر ذكرها سابقاً والتي احتفل قبل شهور بمرور 200 عام علي انشائها (تعتبر اليوم من أكبر الشركات الكيميائية في العالم ولا يبزها في ذلك إلا شركة Dow Chemicals) قد تحولت من مصنع عائلي بسيط لإنتاج البارود أقامه مهاجر فرنسي إلى أمريكا إلى عملاق و أخطبوط صناعي متعدد النشاطات . من الجدير ان نعلم ان من أسباب هذا النجاح العلمي والاقتصادي أن هذه الشركة كانت من أوائل من طبق فكرة إقامة مراكز الأبحاث والتطوير R & D المرتبطة بالشركات والمصانع الكبرى . هذا الاتجاه والسياسة البحثية التي لا تشترط أن يكون للبحث العلمي تطبيقات تجارية فورية كان نظرة بحثية غير مألوفة حتى أوائل القرن العشرين . لكن الثمار العلمية والاقتصادية لهذا التوجيه الجريء من الوضوح بحيث لا يمكن أن تخطئها العين الثاقبة . فبعد أن استقطبت هذه الشركة العالم Carothers السابق الذكر من جامعة هارفرد العريقة وفق لاكتشاف مادة النايلون مع بولمرات أخرى ، وكذلك تم في مختبرات هذه الشركة إنتاج بولمرات التفلون والداكرون والكيفلار وغاز الفريون و غيرها كثير . ليس هذا فحسب بل البعض من العلماء الذين عملوا بهذه الشركة حصلوا على جوائز نوبل في الكيمياء مثل Flory الحاصل على الجائزة في عام 1973 لدراسته عن البولمرات وكذلك الكيميائي Pedersen الحاصل عليها في عام 1987 لدراسته حول المعقدات المخلبية. بل بعض الدارسين يقولون أن Carothers الذي اكتشف النايلون كان مرجح جداً أن يحصل على نوبل في الكيمياء لولا انتحاره وهو ما زال بعد في أوائل الأربعين من عمره . والمقصود أن البحث والدراسة البحثية والتي قد ينظر لها أنها من باب الترف العلمي والإغراق في الجزيئات قد تنتج عن طريق طفرات معرفية خاطفة ثمار معرفية لا تقدر بثمن لكن في الغالب تحتاج ان تتصبر بالتأني و الاتقان لتنال مأمولك كما قال القطامي:
قد يدرك المتأني بعض حاجتهِ
و قد يكون مع المستعجل الزللُ

بلاستيك برعشة ونكهة الكهرباء

إذا صحت التسمية فإن البلاستيك الموصل للكهرباء ما هو إلا نوع من المعادن العضوية Organic Metals وهنا ولا شك تتجسد الأعجوبة في أجلى صورها . فحتى عقود قليلة مضت شاع عن البلاستيك أنه مادة عازلة للتوصيلية الكهربائية . هذا الاكتشاف الذي يجمع النقيضين : العزل والتوصيل في مركب واحد سيفتح مجال واسع لتطبيقات واستخدامات متباينة للبلاستيك وتتويجاً لهذا الاكتشاف التاريخي منح ثلاثة كيميائيين جائزة نوبل قبل سنتين لاكتشافهم المذهل هذا . هذه المعجزة تمت في أول الأمر باستخدام بولمر عديم الفائدة التطبيقية كما سبق وأن ذكرنا وهو Polyacetylene وعن طريق التحكم في ظروف بلمرته تم التحكم في التواجد الفراغي للروابط الكيميائية المزدوجة لتصبح في الوضع cis بدلاً عن الوضع trans وبهذا أمكن للبولمر الجديد أن ينقل التيار الكهربائي . هذه المناورة الكيميائية البسيطة مكنت من تطبيقات صناعية كانت تعد ضرب من الخيال مثل إنتاج بطاريات بلاستيكية خفيفة الوزن بديلاً عن تلك المعدنية الثقيلة الوزن . وبهذا جعلت هذه البطاريات المطورة والخفيفة الهواتف النقالة حقيقة ماثلة للعيان . هذا النوع من البلاستيك يدخل كذلك في تصنيع شريحة الاتصال للهواتف النقالة وهي كذلك أساس عمل بطاقات الصرف البنكية و ما يشابهها من البطاقات الشخصية. يستخدم هذا البلاستيك كذلك في صناعة أشباه الموصلات عصب أجهزة الحاسب الآلية الحديثه كما يستخدم ايضا في بعض أجهزة إصدار أشعة الليزر . بهذه التقنية الفريدة أمكن إنتاج ما يعرف بنوافذ المباني الذكيةWindows Smart المكونة من زجاج مغطى بطبقة بلاستيكية خاصة تغير من شفافيتها عند مرور تيار كهربائي ، لذا فان هذه النوافذ في الأيام المشمسة تكون داكنة اللون مما يساعد علي تقليل أشعة الشمس والحرارة . كما هو معلوم وصف الذكاء ليس محصوراً على النوافذ المشرعة ولكنه أكثر ارتباطاً بإنتاج الأسلحة الذكية مثل طائرة الشبح Stealth المكسوة بنوع خاص من هذه البولمرات بإمكانها امتصاص موجات الميكروويف الصادرة عن الرادار وبهذا يصعب رصد وتحسس هذه الطائرات الشيطانية . إن اكتشاف هذا النوع من البلاستيك الموصل للكهرباء مكن من اكتشاف أنواع أخرى لا تقل غرابة مثل البلاستيك المشع للضوء عند مرور التيار الكهربائي وكذلك إنتاج المغناطيس البلاستيكي الذي بإمكانه توليد مجال مغناطيسي في حال تم تسليط شعاع ليزر عند طول موجه معين على نوع خاص من البولمرات .

الأعجوبة الثانية: البلاستيك الحيوي والفناء المنشود

واحدة من اكثر المشاكل البيئية التي تواجه المجتمعات المعاصرة هي تراكم وتجمع النفايات البلاستيكية والتي بخلاف النفايات الورقية والقماشية بل وحتى المعدنية لا تتأثر بعوامل الجو وهي كذلك غير قابلة للتحلل البيولوجي biodegradable بواسطة ميكروبات التربة . وهنا يظهر التناقض الصارخ في دنيا العلم والبحث والتطوير ، فالكيميائيون في العادة يبذلون جهود مضنية لإنتاج مركبات ومنتجات كيميائية تعمر طويلاً . لكن هذا لا يمنع ان يوجد طائفه من اهل حرفة الكيمياء يكدون قريحتهم العلمية لإنتاج مركبات كيميائية قابلة للفناء بدلاً من الخلود والديمومة الكيميائية . إن إنتاج مواد بلاستيكية حيوية bioplastics قابلة للتحلل البيولوجي تعتبر أولوية بيئية ملحة ولهذا لا زالت الأبحاث التطويرية في شدة زخمها لإنتاج هذا النوع من البلاستيك من مواد اولية طبيعية قابلة للتجدد مثل المنتجات والمصادر الزراعية بدلاً من استخدام المواد الأولية البتروكيميائية . في الوقت الحاضر يصنع هذا البلاستيك الحيوي من وحدات بنائية monomers محوره من السيلولوز والنشأ وحمض اللاكتيك التي يمكن توفيرها بكميات مناسبة من معالجة المخلفات الزراعية وبقايا الصناعات الغذائية . و بالرغم من ارتفاع سعر هذا النوع من البلاستيك مقارنة بالأنواع التقليدية إلا أن لها أهمية استخدامات متزايدة و بالخصوص في المجال الطبي حيث تستعمل في تصنيع الخيوط الجراحية القابلة للتحلل وكذلك تستخدم كوسيلة لتنظيم إفراز ومن ثم امتصاص الجسم لبعض الأدوية حيث يغلف الدواء بطبقة رقيقة من هذا البولمر تتحلل ببطء مما يسمح بإفراز الدواء داخل الجسم وفق آليه زمنية محددة وبهذا يعمل هذا البولمر كمادة لتوصيل وحمل الأدوية إلى هدفها المنشود فيما يعرف بـ Drug Delivery . المثير للإعجاب حقاً أن بعض هذه الأنواع من البولمرات يمكن استخدامها بكفاءة لمعالجة الأورام السرطانية وذلك عن طريق إقفال الشعيرات الدموية الدقيقة التي تغذي هذه الأورام الصلبة . الفكرة الجريئة والخلاقة خلف هذا العلاج تقوم حول عملية حقن بولمر polyurethane الذي يكون عند امتزاجه بالدم حبيبات صلبة كبيرة تقفل الشعيرات الدموية مما يؤدي إلى (تجويع) الورم الخبيث وبعد ذلك بفترة معينة يتحلل البولمر ويخرج من الجسم لكن بعد أن يكون أقام حصار اقتصادي فعال على الورم السرطاني

الأعجوبة الثالثة: قطع غيار بشرية حسب الطلب

الاستخدام السابق للبولمر في طرق العلاج البلاستيكية Polymer Therapeutic ليس هو الاستخدام الوحيد لهذه المنتجات الكيميائية العجيبة لتحفيف المعاناة عن شرائح عريضة من المرضى. بالإضافة إلى ذلك توجد بحوث علمية وطبية عديدة منصبة بشكل أساسي على استخدام مواد حيوية مصنعة biomaterials لتحل محل بعض الأعضاء والأنسجة البشرية التالفة . في الغالب قطع الغيار الاصطناعية هذه مصنوعة من البلاستيك أو المطاط الصناعي ومن أمثلتها صمامات القلب والأوعية الدموية المصنعة من بولمرات الـ Teflon و Dacron . أما البولمرات المصنعة من المطاط السليكوني فهي شائعة الاستخدام لإنتاج الجلد الإصطناعي artificial skin وبصوره مشابهه، بعض البولمرات الاخرى تستخدم لتصنيع أطراف العظام والأصابع والغضاريف ومفاصل الركبة والمرفق والفخذ . لا يخفى ان الخط الفاصل بين الخيال العلمي والحقيقة الملموسة آخذ بالتلاشي حيث أن الأبحاث العلمية الحديثة أفرزت أعضاء بشرية اصطناعية كاملة مثل القلب والأذن و أطراف البدن كالأرجل والأيدي . المذهل حقاً أن ليس كل قطع الغيار البلاستيكية هذه يتم تجهيزها مسبقاً في المختبر ثم يتم بعد ذلك زراعتها Implant في الجسم . ففي السنوات الأخيرة طورت تقنية حيوية غاية في التقدم والنبوغ تقوم على فكرة تكوين وتنمية أغشية حيوية بل حتى أعضاء بشرية داخل الجسم بدلاً من صناعتها أولاً في المختبر . لتحقيق هذه المعجزة الطبية يتم أولاً زرع شبكة أسفنجية بلاستيكية تعمل كسقالة بناء يتم عليها إنشاء واستزراع الأغشية الحيوية المطلوبة . بعد ذلك يتم حقن خلايا معينة وأدوية مناسبة تتسبب في نمو الأغشية مع الزمن داخل الجسم وبهذه الميكانيكية يتم إنشاء أغشية جديدة قد تكون أوعية دموية أو غضاريف وصمامات قلبية بل حتى الخلايا العصبية العصية عن التعويض . الطموح العلمي لهذه التقنية ما زال في أوله فهناك أبحاث واعدة لإنتاج أعضاء داخلية كاملة كالكبد مثلاً بهذه التقنية الفريدة . بالإضافة لهذه القطع البلاستيكية البديلة التي تزرع أو تثبت داخل الجسم توجد كذلك تطبيقات متنوعة للمواد البلاستيكية ذات الاستعمالات الطبية مع فارق جوهري حيث انها تستخدم و تتواجد أساساً خارج الجسم البشري . ففي عمليات القلب المفتوح أو عند إجراء عمليات غسيل الكلى يتم استخدام أغشية بلاستيكية حيوية تساعد في استخلاص الأكسجين أو فصل المواد الكيميائية الضارة .

الأعجوبة الرابعة: شاشة بلاستيكية تأسر الأنظار

من رحم الظلام ولدت هذه الأعجوبة البلاستيكية الزاهيه ، ففي إحدى الليالي وعندما أغلق أحد طلاب الدراسات العليا أنوار المختبر الذي كان يعمل فيه في جامعة كامبردج الشهيرة ، وما ان قام بذلك حتى تسمر في مكانه من الدهشة حيث لاحظ أن جزء من أجهزته العلمية التي يعمل عليها يشع بضوء غريب . بعد البحث والتقصي تبين أن مصدر هذا الضوء الغريب عبارة عن فلم بلاستيكي خاص استخدم أصلاً كمادة عازلة لتغطية أحد الأجهزة الكهربائية . وهكذا وعن طريق الصدفة - مرة أخرى - تم اكتشاف الأعجوبة البلاستيكية الجديدة والتي هي عبارة عن بولمرات قادرة على إصدار أشعة الضوء عندما يطبق خلالهاجهد كهربائي ، الشيئالذي سيمكن من توليف صور ضوئية متحركة من هذه الأضواء المنبعثة . بالرغم من أن هذا الاكتشاف العلمي الشيق بالكاد يتجاوز العشر سنوات من العمر إلا أن التطبيقات التجارية أخذه في التسارع والانتشار على هيئة شاشات العرض البلاستيكية المستخدمة في الهواتف النقالة وأجهزة التليفزيون المصغرة والحاسبات الآلية المحمولة . لذا يتوقع أن هذه البولمرات المشعة للضوء light emitting polymers بإنتاجها لهذه الشاشات البلاستيكية الواعدة، ستكون سبباً كبيراً في إحالة وإزالة الشاشات الفضية التقليدية إلى أرفف المتاحف وإلى ذمة التاريخ ، بل إنه يتوقع لهذه الشاشات البلاستيكية أن تكون منافس حقيقي لتقنية شاشات عرض الكرستال السائل liquid crystal display الواسعة الانتشار .

الأعجوبة الخامسة: العاطفة بين البلاستيك والماء من الهيام إلى الجفاء

غرائب عالم البلاستيك لا تقف عند مقدرة بعض أنواع البلاستيك على توصيل الكهرباء أو توليد مجال مغناطيسي أو إصدار الضوء بل إن بعض الأنواع بإمكانها شرب الماء أو امتصاصه بمعنى أدق. بعض هذه البولمرات لها قدرة فائقة على الامتصاص super absorbent حيث قد تمتص 400 مرة وزنها من السوائل ذلك لانها في الواقع عبارة عن شبكة من البولمرات التي لا تذوب في الماء وبهذا فهي قادرة على الانتفاخswell واحتواء الماء عبر آلية لم تقسر بشكل كامل. هذه المواد أحياناً يطلق عليها الجلي المائي hydrogles وهي مواد لصيقة الاتصال بحياتنا اليومية على أقل التقدير في صورتها الفجة كحفائظ الأطفال أو حتى كريمات العناية بالجلد وحلوى الجلي الهلامية القوام . بالإمكان كذلك استخدامها في العدسات اللاصقة وفي الأضمدة الطبية ويمكن أيضاً إضافتها للتربة الزراعية لقدرتها على امتصاص كمية كبيرة من الماء ومن ثم تحتفظ برطوبة التربة لأطول فترة ممكنة مما يحسن عملية الري للحقول الزراعية . من جانب أخر توجد أنواع أخرى متطورة جداً من هذه البولمرات تعرف بالجلى المائي الذكي Intelligent التي لها استخدامات معقدة وبالخصوص في التطبيقات الطبية والصيدلانية ، حيث تستخدم هذه البولمرات في تنظيم إفراز الهرمونات والأدوية والمسكنات داخل الجسم البشري عن طريق إجراء عملية إفراز عكسية لهذه المركبات لحيوية بعد أن تكون حملت داخل البولمر في مراحل سابقه . من جانب أخر عند ربط بعض الأدوية بهذه البولمرات تقل إمكانية انتشار هذه الأدوية خارج المناطق المراد معالجتها وبالتالي يمكن تقليل الأعراض الجانبية للأدوية . بقي أن نشير إلى أن بعض أنواع هذا الجلي المائي الذكية يمكن أن تحضر بطريقة خاصة ومن ثم تستعمل لتقدير بعض الميكروبات البيولوجية في الأغذية بل حتى يمكن أن تستخدم لتصنيع العظام البديلة.
إذا كانت هذه البولمرات تنتفخ أوداجها هياماً والتهاماً للماء فبالمقابل توجد أنواع أخرى من البولمرات تشعر بجفاء ونفور شديد من الماء لذا فهي تستخدم بشكل شائع في صناعة الأقمشة والملابس الغير قابلة للبلل Waterproof وفي صناعة حفائظ الأطفال وفي ملابس الرياضة لأنها خلافاً للملابس القطنية لا تمتص العرق ومن ثم تساعد على تبريد اللاعب الرياضي وتحسين أداءه. لإنتاج هذا النوع من البولمرات المضادة للبلل يمكن استخدام البولمرات العضوية مثل Polyethlene أو البولمرات الغير عضوية مثل بولمرات السيليكون وبولمرات Phosphazenes
_
الموضوع منقول عن د/ احمد الغامدي

الأعجوبة السادسة: رقة الحرير و صلادة الصخر.. هل يجتمعان ؟

لقد مثل اكتشاف النايلون أو الخيوط الحريرية الاصطناعية ثورة هائلة ونجاح تجاري باهر دفع العقول العلمية إلى مزيد من البحث المبدع لإنتاج خيوط غاية في الرقة والنعومة لكنها مع ذلك غاية في القوة والمتنانة . من أبرز الأمثلة على هذه الألياف الاصطناعية Synthetic Fibers مادة تدعى Kevlar والتي نظراً لطبيعة تركيب سلاسلها البولمرية أمكن إنتاج أنواع من الألياف الصلبة والقوية بشكل خارق ، لذا أطلق عليها اسم الـ Supper Fibers حيث تزيد قوتها بحوالي عشرين مرة عن قوة الخيط الفولاذي . تستخدم هذه الألياف في الإنشاءات الهندسة الثقيلة مثل منصات حفر البترول أو تستخدم بشكل شائع جداً في الملابس والأجهزة الرياضية . وهي كذلك تستخدم في صنع السترات والملابس الواقية من الرصاص وفي صنع الملابس الواقية من الحريق لرجال المطافئ ويستخدمها كذلك رجال الفضاء في بزاتهم الواقية من الإشعاعات الكونية . أما في مجال الألعاب الرياضية فتستخدم بكثرة في تصنيع الملابس الرياضية الواقية من الإصابة نتيجة لوقوع اللاعب كما في رياضة التزلج على الجليد أو الماء وغيرها من الرياضات السريعة والخطرة . بالإضافة لذلك ونظراً لخواصها العازلة للحرارة فهي خيار جيد لصنع بدل الغطس و ملابس الألعاب الشتوية. بالاضافه لذلك فان مادة الـ Kevlar و لقوتها الفائقة تستخدم لصنع الإطارات المقاومة للثقب مثل تلك المستخدمة في طائرات الركاب الضخمة .

الأعجوبة السابعة: البلاستيك الناطق .. حقيقة أم خيال

بعد سرد العجائب البلاستيكية السابقة أعتقد أنه لا يحتاج المرء لكثير إقناع ليصدق بأن البلاستيك يمكن ووفق ظروف خاصة أن يتكلم وينقل الأصوات ، لتحقيق مثل هذا الخيال العلمي يتم استخدام نوع خاص من البولمرات يحضر بطريقة خاصة لينتج عنه تيار كهربائي عندما يطبق عليه ضغط خارجي وهو ما يعرف بخاصية الـ Piezoelectric . بهذه الحيلة العلمية يصبح الا ممكن ممكنا، حيث كل ما هو مطلوب عمله هو تشكيل رقاقة صغيرة من هذا البلاستيك توضع في اللاقط الصوتي (الميكروفون) ومن ثم ذبذبات الصوت تتسبب في ايقاع ضغط وجهد على البلاستيك ينتج عنه تيار كهربائي يحول ويترجم إلى صوت مسموع . من ألطف استخدامات هذا الشريط البلاستيكي (غير استخداماته التجسسية والتصنتية البغيضة) أنه يمكن أن يشكل على هيئة جهاز مراقبة يثبت بالقرب من الطفل الرضيع النائم ليصدر صوت إنذار إذا توقف الطفل لعله ما عن التنفس ولهذا الامر استخداماته الجليلة و لا شك في المستشفيات والحضانات . بصورة مشابهة بعض أنواع البلاستيك يمكنها إصدار تيار كهربائي لكن إذا تعرضت للحرارة فيما يعرف هذه المرة بخاصية Pyroelectlic . لذا يمكن استخدام هذه الحساسات الحرارية thermo sensors للاستجابة للأشعة تحت الحمراء المنبعثة من جسم الإنسان مما يوفر كاشف أمني وعسكري لا تخفى أهميته .

أعاجيب البلاستيك المستقبلية آخذه في التشكل

بالرغم من حداثة عمر البلاستيك الذي يزيد قليلا عن نصف قرن إلا أن البلاستيك اختصر مرحلة الفتوة والصبي لعمره الزمني بصوره غير مسبوقه في دنيا العلوم . يمكن تمثيل ذلك بحصول طفرة جينية هائلة نقلت البلاستيك من البدايات الخجولة لمركبات Polyethene البدائية نسبياً إلى العجائب البلاستيك التي أشرنا إلى بعضاً منها فيما سبق . المبهر حقاً أن التطور مازال مستمر بزخم وحيوية غير معهودة، فالأبحاث العلمية منذ عدة عقود متسارعه لتجعل علم البولمرات واحد من أكثر أفرع الكيمياء تقدماً وإزدهاراً وتنوعاً. فالمنتجات البلاستيكية الذكية آخذه في التزايد والتعقيد فعلى سبيل المثال تم تطوير ما يسمى البلاستيك الذاتي التصليح self-repairing حيث يقوم هذا البلاستيك بتصليح ومعالجة healing نفسه عند حدوث شقوق أو فراغات في بنيته . فعند تعرضه للإجهاد أو الحرارة تتكسر داخله كبسولات صغيرة جداً تحتوي على كمية زائدة من الـ monomer الأصلي وكذلك على العوامل الحفازة وعندما تمتزج هذه المواد يبدأ تفاعل البلمرة بشكل تلقائي ليقوم بلحم ورتق وإغلاق الشقوق المتكونة . أنواع أخرى من البولمرات الذكية تستطيع وبشكل ذاتي تغيير شكلها وخواصها الميكانيكية بمجرد تسليط جهد كهربائي عليها وبهذا بإمكانها أخذ الشكل المطلوب تكوينه أو ما يعرف بـ self-moulding حيث يستطيع البولمر الذكي من تذكر الوضع الذي يجب أن يتشكل فيه . وأخيراً الأبحاث ما زالت مستمرة على قدماً وساق لتحسين استخدام هذه البولمرات كوسائط لحفظ المعلومات الرقمية مما ينبأ بمستقبل زاهر لها في تصنيع الحاسبات الآلية.
و ختاما إذا أخذنا في عين الاعتبار ما تم الإشارة إليه فإننا لا نرجم بالغيب إذا قلنا أن الألفية الثالثة سوف تعرف في سجل التاريخ (إذا كتب الله للحضارة الحالية الاستمرار) بالعصر البلاستيكي تخليداً لمادة كيميائية جديرة بالانتساب إليها غيرت هيئة و ملامح عالمنا المعاش كما لم تفعل أي مادة كيميائية أخرى من قبل.
__________________
خدعوك فقالوا: الكيمياء ممله ومعقدة و ملوثة (3M)

البلاستيك
البلاستيك
البلاستيك مواد يمكن تشكيلها بسهولة. أصلها مركبات كيميائية يتم الحصول عليها من النفط. يتركب البلاستيك من مركبات ذات سلاسل طويلة تسمى بالبلمرات(polymers) ،وهي مرتبة بنسق معين _وهذا الترتيب يعطي البلاستيك مزايا متعددة. إن البلاستيك الصلب يستبدل المعادن في كثير من الأدوات ،أما البلاستيك الطري فيدخل في صناعة الخيوط والجلود وحتى الفرو .البلاستيك من المكونات الطبيعية.

في عام 1862م صنع الكيميائي ألكسندر باركز Alexander Parkes أول شكل للبلاستيك من مادة نترات السيلولوز.

شاهده الناس في معرض لندنLondon exhibition ثم طور هذا الشكل على يد الأمريكي جون وبسلي ، الذي سماها بالسليليود Celluloid فيما بعد. ومع أن السيليلود كان هشاً ويتغير لونه عند التعرض للضوء الشديد، فقد استعمل في صناعة كرات البلياردو والأسنان الصناعية والأفلام الفوتوغرافية.

البلاستيك من مكونات كيميائية:

أول شكل كيميائي للبلاستيك صنع عام 1909م وكان يسمى بالباكلايت(bakelite). وحضرت أنواع أخرى مثل البولي إيستر polyester) ) وبي في سيPVC)) اللذان يتمتعان بخفة الوزن والمرونة وإمكانية التلوين ويتحملان الرطوبة والحرارة الشديدة.

تصنيع البلاستيك:

1-طريقة الحقن (Injection Moulding ) : تم تسخين وصهر المادة الخام وهي عبارة عن حبيبات (pellets) صغيرة ثم تضغط وتحقن نحو القالب المطلوب.

2- طريقة القلوبة الساخنة (Hot Extrusion Moulding) : في هذه الطريقة تخضع المادة الخام للتسخين ثم تدفع بشكل لولبى نحو قالب لعمل صفائح بلاستيكية مختلفة.

أنواع البلاستيك :

1- الثيرموبلاستيك (Thermoplastic )

يمكن تغيير شكل هذا النوع بالحرارة . من أمثلة البوليثين (Polythene) التي تستخدم في صناعة الأوعية البلاستيكية المختلفة, التي يتغير شكلها عند وضع مواد ساخنة أو حارة فيها.

2- الثيرموسيتينك (Thermosetting)

لا يمكن تغيير شكل هذا النوع بالحرارة. وحتى لو سخن فانه سيزداد صلابة. لذا يصنع منه فيشة الأجهزة الكهربائية, لتحملها الحرارة الناتجة من التيار الكهربائي . من أمثلة البيرسبكس وهو بلاستيك شفاف مثالي لملاعب السكواش , يتميز بالصلابة والقوة أكثر من الزجاج!
عجائب دنيا البلاستيك السبع

كما لا يخفى فان شكل عالمنا المعاصر كان سوف يستمر فولاذي الملمح والطباع لو لم يقدر الله عز وجل هذا التقدم المذهل لعلم الكيمياء ، ذلك العلم المركزي الذي أعاد تشكيل هيئة و سحنة عالمنا بإنتاجه مواد ومركبات جديدة غيرت وجه العالم بصورة غير مسبوقة . العديد من هذه المواد والمنتجات الكيميائية الجديدة هي أعاجيب علمية وتقنية بكل ما تعنية الكلمة ، حولت مواد وأشياء تقليدية وشائعة في حياتنا اليومية مثل الخزف من مجرد مادة لصنع فناجيل القهوة العربية أو أكواب النسكافيه الإيطالية إلى مادة فائقة التوصيلية الكهربية تدخل في صناعة الحاسبات الآلية . وكمثال نموذجي لهذه المنتجات الكيميائية الذكية والعجيبة سوف نلقي الضوء على التطورات الحديثة التي رافقت علم البولمر والبلاستيك الذي هو أعجوبة وآية الزمن الحالي دون نقاش . وباستناد الكيمياء إلى هذه الدعامة البلاستيكية الراسخة نستطيع وبكل ثقة أن نصحح المعلومات الثقافية لشاعر النيل شوقي الذي قال :
لكل زمان مضى آيه
وآية هذا الزمان الصحف

فإذا كانت آية زمانك الغابر يا أمير الشعراء و رب القوافي الصحف الورقية ، فإن آية زماننا الحاضر التحف البلاستيكية المتنوعة الأشكال والخواص والذكاء .

صدفة أم ذهن متأهب
قبل الشروع في سرد عجائب وغرائب عالم البولمرات السبعة ، لعله من الملائم الإشارة إلى أعجوبة ثامنة جديرة بالتنوية والبيان محورها أن قصة تطور البلاستيك مرت عبر سلسلة من المصادفات والفرائد التاريخية التي لا تخلو من بعض الدروس والفوائد التربوية والتعليمية . لقد زُعم أن العديد من الاكتشافات والاختراعات العلمية المتنوعة قد تم اكتشافها بالصدفة المحضة، الشيء الذي سوف نلحظه بشكل متكرر وملفت للنظر عند تتبع تاريخ تطور علم البولمرات ابتداءً لأكتشاف Goodyear لعملية فلكنة المطاط الطبيعي ومروراً باكتشاف النايلون والتفلون واختتاماً – حتى إشعار أخر – باكتشاف البولمر الموصل للكهرباء وكذلك البولمر المشع للضوء . من وجهة نظري المتواضعة اعتقد أن نظرية (الصدفة المحضة) هي تبسيط واختزال مخل لتفسير انجازات علمية مقدرة شاء الخالق عز وجل لحكمته المطلقة أن يمنحها للبشرية بلاغاً لها إلى حين . يبدو ان الأمر أبعد بكثير من تبسيط الأمور بفكرة الصدفة المجردة ، لانه في المقابل ستجد ان عدد الفرص الضائعة عصى على الحصر . فبالإضافة لابتسامة الحظ ودعاء الوالدين - كما يقال - فإن التوفيق لاكتشاف علمي مفصلي و محوري يحتاج كذلك إلى جهد مضني من البحث والرصد واليقظة ، وصدق من قال أن الصدفة لا تقبل إلا على من يحسن أن يغازلها و يستقطبها الية و هذا في الغالب يحتاج الي اداء جهد وليس فقط ابتسامة حظ . بالاضافه لذلك فالأمر أيضاً يحتوي على شيء من الموهبة والملكة لدى العالم والباحث يستطيع من خلالها أن يقتنص وينتهز الفرص المثمرة أثناء تأديته لعمل روتيني تقليدي . ولهذا يقال أن سقوط التفاحة أوحى لنيوتن بنظرية الجاذبية بينما لو حصل الأمر لبعض الخاملين لم يوحي له ذلك بكثير شيء غير أن موعد الغداء قد حان . وقل مثل ذلك مع فلمنج الذي لم يتخلص من طبق البكتيريا الملوث بالفطر وهو يتضجر من تجربة فاشلة أخرى و لكن بدلاً عن ذلك اقتنص الفرصة السانحة ووظف ملكته وموهبته الاكتشافية Serendipity ليتوصل إلى اكتشاف البنسلين . وبمختصر العبارة في كثير من الأحيان يبدأ الحدث العلمي الضخم باللقافة (مع الاعتذار عن التعبير) وحب الاستطلاع Curiosity ، فكما يقال الطريقة العلمية تبدأ بالفضول المعرفي الذي يؤدي إلى مجموعة من الملاحظات والمشاهدات Observations ومن ثم يأتي دور الذهن المتأهب واللمّاح الذي ينتج عجائب الاكتشافات من أمر تافه غير ذي بال يعده غالبية البشر استثناء وشواذ أو تجربة فاشلة مكانها الطبيعي دائرة النسيان و مزبلة الامبالاة .

شيء من تاريخ الصدف البلاستيكية
لقد سبق الإشارة إلى أن عدداً من مكتشفات عالم البولمر تعتبر مثال نموذجي لفكرة التلازم بين الصدفة والتوفيق وبين ملكة اهتبال واستثمار الفرص السانحة . في الواقع أنه في حالة علم البولمرات هذا التلازم المثمر قد يعود في أقل تقدير إلى ما يزيد عن القرن والنصف من الزمن عندما أنتج العالم السويدي Schoenbein وبطريق الصدفة المجردة (إذا جاز هذا الوصف لما سبق التنبيه إليه) مركب النيتروسيلولوز عندما سكب محلول النيتريك المركز عن طريق الخطأ على طاولة المطبخ وفي عجاله من أمره مسح الحمض المسكوب بممسحة ومنشفة من القطن ليكتشف فيما بعد أنه بعمله الفج هذا فانه في الواقع حول وعدل مركب السيلولوز الذي هو بولمر طبيعي كما هو معروف إلى مركب جديد ذو خواص غريبة من أهمها أنه سريع الاشتعال بل و يمكن تحويله إلى مواد شديدة الانفجار . ولأن صناعة المتفجرات والبارود كانت مغرية جداً من المنظور المالي لذلك لم يلتفت هذا العالم إلى الخواص الاخرى لهذا المنتج الجديد كالمرونة والتمغنط elastic. في واقع الحال سوف يمر وقت طويل يزيد عن سبعة عقود ليثبت البلاستيك أهميته التنافسية مقابل المتفجرات وذلك عندما ستغير شركة Du Pont اهتمامها من صناعة البارود (التي ابتدئها مؤسس الشركة Du Pont الفرنسي الأصل) إلى شركة عملاقة كانت انطلاقتها الحقيقية باكتشاف Carothers للنايلون الذي يعد من باكورة البولمرات الاصطناعية . من ذلك نستفيد أن العالم النبيه لا يحتقر الأمور الصغيرة والجانبية في بحثه فقد يدور الزمان دورته وتكون هي بعينها سر النجاح والثروة أو كما قيل
أن يحتقر صغرٍ فرب مفخمٍ
يبدو ضئيل الشخص للنظارِ

الجدير بالذكر انه أثناء ما كان العالم السويدي الآنف الذكر يثير الفوضى بمطبخ منزله بإهماله المزدوج من وضع ومن سكب حمض أكّال على طاولة الطعام ، كان مخترع أمريكي أخر يدعى Charles Goodyear ، قد خرج للتو من السجن بسبب ديونه المتراكمة ليشغل نفسه لسنوات طوال في محاولة تحسين خواص المطاط الطبيعي . و في أحد الأيام وعن طريق الإهمال (أو الصدفة إذا نظرت للحدث من زاوية مختلفة) أسقط Goodyear قطعة من المطاط الطبيعي الخام مع الكبريت في موقد حار في المطبخ (للمرة الثانية تلازم الإهمال والصدفة يهيأ وجود مواد كيميائية في المطبخ !!!) وعندما أزال Goodyear المطاط من الموقد لاحظ أنه ما زال مرناً، الشيء الذي يفتقده المطاط الطبيعي عند التسخين ، وهكذا تم اكتشاف عملية فلكنة Vulcanization المطاط الطبيعي . الطريف حقاً أن هذا التاجر التعيس عندما حاول أن يستثمر براءة الاختراع هذه بإنشاء مصنعين للمطاط في بريطانيا وفرنسا لم يحالفه الحظ وأفلس وحبس للمرة الثانية في فرنسا حتى يسدد الديون التي عليه وبهذا اختتم حياته وهو غارق في الديون والفقر . القصة لم تنتهي هنا فكما هو معلوم فإن اسم Goodyear لا يزال محفوظاً حتى اليوم حيث اشترت احدى الشركات الامريكية اسم هذا التاجر المفلس و وظفته في عمليتها التسويقية الناجحه التي افرزت شركة ناجحة و متخصصة في صناعة المطاط وإطارات السيارات . لهذا الدرس الثاني أن الحظ يأتي مرة واحدة وكما قيل : ليس لأحد حظ كل يوم فكما لا يجتمع سيفين في غمد فكثيرا ما يكون الباحث الفذ أداري و تاجر فاشل .

من جانب أخر يقال أن الرجال المحظوظون لا يحتاجون إلى النصيحة وهذا القول قد يصدقه الواقع فالرجل الذي لا يحالفه الحظ قد يعاني الشقاء حتى وإن كان من أذكى الناس . للتدليل على ذلك لك أن تعلم أن فكرة وجود مركبات عضوية طبيعية أو اصطناعية كبيرة الحجم جداً large molecules مثل البلاستيك أو المطاط الطبيعي لم تكن مقبولة بل ومستهجنة حتى العشرينات الميلادية من القرن العشرين . في الحقيقة هذا كان حال الكيميائي الألماني Staudinger (الذي لم يكن الحظ قد أبتسم له بعد) الذي كان أول من طرح احتمالية وجود مثل هذه الجزيئات العملاقة فقد واجه انتقاد شديد ومرير من المجتمع العلمي والأكاديمي وصل إلى درجة حرمانه من الدعم المالي لإجراء أبحاثه المشكوك فيها . لكن هذا العالم الألماني لم يلقى لهذا التخذيل بالاً واستمر في أبحاثه حتى أثبت أن البولمر في الواقع هو عبارة عن جزيئات ضخمة مما أهله فيما بعد لأن يكون أول كيميائي يحصل على جائزة نوبل في الكيمياء في مجال كيمياء البولمرات . وحتى نخلص إلى الدرس التالي يحسن أن نذكر بالحادثة المشابهة التي وقعت لعالم ألماني أخر هو Vant` Hoff الذي نشر وهو بعد في سن الـ 25 سنة من عمره مقالة صغيرة يقرر فيها لأول مرة أن ذرة الكربون تأخذ شكل الهرم رباعي الوجوه . المؤسف حقاً أن هذه الفكرة لمبدعة (والتي سوف تسبب في مستقبل الأيام ثورة في الكيمياء العضوية) واجهت نقد قاسي جداً من عالم كيميائي متمكن و مقدر وصف هذه الدراسة بأنها هلوسة علمية وهراء . المعلوم أن هذا الهراء وغيره من الأبحاث قادت فانت هوف لاحقا لأن يكون أول كيميائي على الأطلاق يحصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1901م . ولذلك نخلص الي الوصية المخلصه التي تحثك علي ان تنافح بثقة عن إنتاجك وأفكارك العلمية اما إذا وجهت بالنقد
منقول عن الكتور /احمد الغامدي

اختبارات الجودة للبلاستيك QUALITY TESTING OF PLASTIC
يعلم الكثير أن مادة البلاستيك من المواد المهمة في حياتنا اليومية فقد سبق لي وأن تحدثت في ذلك من قبل في موضوع
البلاستيك والبيئة
أما الآن عزيزي القارئ... فالجميع يعلم أن كل مصنع للبلاستيك يحتوي على قسم خاص بالجودة وذلك لاختبار بعض من العينات المصنعة لمعرفة مدى اكتمال المواصفات المطلوبة.
فالبلاستيك أنواع عديدة منه الرقيق والسميك واللين والقاسي ... الخ , فمنه ما يستخدم لحفظ الطعام ومنه ما يستخدم كصناديق لحمل الأشياء ومنه ما يستخدم كعازل للكهرباء في أسلاك التوصيل الكهربائي.. وغيرها كثير.

فكل نوع من الأنواع يخضع لدراسة مدى احتياجات المستهلك لهذا النوع.

من خلال ذلك يعمل المختصون في المصانع على وضع الخلطة MIX المتناسبة مع هذا النوع.
يبدأ التصنيع والعمل ثم يكتمل الإنتاج وقبل صدور أمر الموافقة على اعتماد هذه الكمية المصنعة وحفاظا على حقوق المستهلك وسمعة المصنع يتم اختبار هذه الكمية من الإنتاج بأخذ عينات عشوائية منها واختبارها في المعمل بقسم الجودة في ذلك المصنع

اختبارات قوة الشد TENSILE TESTS :
يتم في هذا الاختبار معرفة مدى قوة تحمل العينة للشد عند درجات الحرارة المناسبة لاستخدام هذا النوع حيث يتم قياس قوة الشد والإطالة والإجهاد ومدى التغير في التركيب مع تغير درجات الحرارة (الثبات الحراري).

الأجهزة المستخدمة:
Instron Universal Tester
Extensometers




اختبار معدل تدفق الانصهار Melt Flow Rate :


وفيه يتم اختبار العينة المطلوبة على الجهاز بحيث توضع تحت تأثير حرارة معينة محسوبة حيث ينصهر البلاستيك ثم يتدفق من خلال أنبوب صغير أو ثقب ومنه يتم اختبار معدل تدفق الانصهار.



حيث يتم قياس:

• معدل التدفق FLOW RATE .
• الزمن.
• معدل تدفق الانصهار Melt Flow Rate .



أيضا يمكن عمل هذا الاختبار قبل عملية التصنيع وذلك لمعرفة درجة الحرارة المناسبة لصب الخليط إلى قوالب الصب.
الجهاز المستخدم:
CSI Melt Flow Indexer (Extrusion Plastometer)










اختبار Capillary Rheometry

url=https://servimg.com/view/12707926/168][/url

حيث يتم اختبار العينة من ناحية اللزوجة (مقاومة التدفق) على درجات الحرارة المختلفة ويتم اختبار الثبات الحراري.
الأجهزة المستخدمة:
Kayeness capillary rheometer


[]








اختبار حرارة الانصهار, التبلر (البلورة), درجة الانصهار ودرجة التغير الزجاجي Heat of Fusion / Crystallization / Melting Point / Glass Transition by DSC (Differential Scanning Calorimeter) :



حيث يتم اختبار ما يلي:
• درجة حرارة الانصهار melting point Temperature (Tm) : وهي درجة الحرارة التي تتحول عندها العينة من الحالة الصلبة إلى السائلة.
• درجة التحول الزجاجي Glass Transition Temperature (Tg) : وهي درجة الحرارة التي يتحول عندها العينة من الحالة الصلبة إلى الحالة المطاطية (rubbery state) .
• نقطة التبلر Crystallization Point (Tc) : وهي درجة الحرارة التي تتشكل فيها جزيئات المادة على شكل بلورات.
• امتصاص الحرارة (ΔHm) أو فقد الحرارة (ΔHc) .


لأجهزة المستخدمة:

Perkin Elmer DSC7 Differential Scanning Calorimeter
Mettler Balance







[center]

البلاستيك (PLASTIC) والبيئة (ENVIRONMENT)

بطبيعة الحال الكل يعرف مادة البلاستيك جيدا والكل منا يستخدمها في الصغير والكبير, لكن هل يحس بها العالم من منظور بيئي ؟؟ وهل يعلم المستخدم لهذه المادة كم من العمر تبقى دون تحلل؟؟ ولو علم ذلك هل سيشعر بالخطر؟؟


أصحاب المعرفة دائما متذمرون من عواقب هذه المادة على البيئة لكن هل فكروا في الفائدة التي قدمتها هذه المادة؟؟

يتساءل الوسطيون فيما لو حسبنا الضرر مقابل الفائدة!!

أما المتخصصون فيبحثون لحل هذه المشكلة.
من المعروف أنه من الصعب على الإنسان الاستغناء عن هذه المادة لما فيها من أهمية في هذا الزمن فهي تحاصرنا من كل اتجاه فلا يستغني أي إنسان عن هذه المادة.

فكل منا عنده جهاز الكومبيوتر, الماوس التي تحت يدك عبارة عن بلاستيك, لوحة المفاتيح, الشاشة, السماعة...الخ

وكل منا لديه سيارة أو كل يوم يركبها كم فيها من قطع البلاستيك, والطائرات أيضا والصواريخ.
كثير من أدوات المنزل عبارة عن بلاستيك.

أي يصعب علينا الاستغناء عن البلاستيك.
إذن لماذا يسبب الضرر على البيئة؟؟

السبب الأول:

فيما لو لم يوجد البلاستيك,
تخيل كم من الأشجار ستسد حاجة المستهلك فقط لأكياس التسوق؟.
وكم من المطاط الطبيعي سيكفي لصنع فقط إطارات السيارات؟.
وكم من المعادن مثل الحديد والألمنيوم سيكفي فقط لصناعة الأنابيب.
أما السبب الثاني:
كم الفترة الزمنية اللازمة لتحلل البلاستيك؟

قرنين من الزمان!!!

هذا ما يقلق أصحاب المعرفة ويسرق النوم من أعينهم.
أخي القارئ تستطيع تخيل كم تحوي حاوية النفايات من البلاستيك يوميا؟؟

فلنبدأ من سفرة الطعام كم تحوي من البلاستيك (سفرة, صحون, ملاعق, قنينة الألبان, وبعض حاويات الأطعمة الجاهزة...الخ) حتى نصل الى ما يحملها وهي أكياس المهملات قس على ذلك كل المنازل, كل يوم!!
هذا على مستوى المنزل فلو نظرنا الى الأسواق التجارية وما يستنزفون من البلاستيك لكفانا عجبا.

كم هائل من البلاستيك في خدمتكم,, لكن من يخدم البيئة؟
يتساءل البعض لم لا يكون حرق البلاستيك حلا؟؟

إن الغازات الناتجة عن حرق البلاستيك تتسبب في أمراض عديدة لا سمح الله
فمن هذه الغازات

الديوكسين(DIOXENE): يهدد ذكاء الأطفال ويساعد على ثقب الأوزون ويسبب سرطان الثدي للنساء.


البولي فينيل كلوريد (P.V.C.): يسبب سرطان الثدي للنساء...الخ


العديد من الأمراض يسببها احتراق البلاستيك.


ويتساءل البعض الآخر لم لا يتم دفنها في التربة؟؟


لكن المشكلة نفسها تنتقل من سطح الأرض إلى باطنها فوجود البلاستيك في التربة يعني القضاء على الغطاء النباتي.

إن من الحلول التي يمكن أن نقلل فيها نسبة الضرر

إعادة التدوير(RECYCLE)

النوع الأول من البلاستيك (PLASTIC HARD) وهي المواد الصلبة مثل الكراسي والطاولات والعلب...الخ يتم إعادة تدويرها عن طريق إضافة مادة هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) مع الماء الساخن (H2O) ثم يعاد تشكيل الخليط من جديد لصنع مواد مشابهة.


أما النوع الثاني (THIN FILM PLASTIC) والمقصود منها الأكياس ويتم إعادتها عن طريق إعادة البلورة لها في ماكينات خاصة.
يعتقد القارئ أنه قد تم علاج المشكلة... ولكن:
السؤال هنا هل تكاليف عملية إعادة التدوير اقل من صناعة البلاستيك من مواد بترو كيميائية أولية؟


هذا ما يجعل القطاع الخاص من المصانع لا يلجأ لهذه العمليات من الصناعة, لأن عملية إعادة التدوير مكلفة أكثر من عمليات صناعة البلاستيك من مواد بترو كيميائية أولية.
بلاستيك ياباني رفيق بالبيئة يتحلل الى مواد عضوية
لكن نجدد القول ان البلاستيك قدم خدمة للناس بينما رد الانسان فضلاتها على بيئته.
ماذا سترى الأجيال القادمة ؟؟؟؟
هل سينعمون بهواء نقي ؟؟ أم ستستمر مشاكل البيئة ؟؟ أم ستزداد؟؟

ما هذا الجمال يا سيادت العقيد

التداوي بالبلاستيك

جامعة كليمسون- امريكا

أعلنت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم في إستوكهولم في العاشر من أكتوبر الماضي أن الأمريكي "ألان هيجر" والنيوزيلندي "ألان ماكديارميد" والياباني "هيديكي شيراكاوا" فازوا بجائزة نوبل للكيمياء لعام 2000 واقتسم ثلاثتهم قيمة الجائزة التي تبلغ نحو مليون دولار لتطويرهم نوعًا من اللدائن المتبلمرة الموصلة للكهرباء، فما أهمية هذا الاكتشاف؟

تبرز أهمية هذا الاكتشاف بداية في تغيير المألوف؛ حيث يعرف البلاستيك أساسًا بأنه غير موصل للكهرباء؛ ولذلك جرت العادة في استخدامه كعازل للأدوات والأجهزة والآلات الموصلة للكهرباء. لكن "هيجر" و "ماكديارميد" و "شيراكاوا" طوروا في أواخر السبعينيات بوليمرات موصلة للكهرباء؛ لتصبح مجال بحث مهم لخبراء الكيمياء والفيزياء.

و"شيراكاوا" هو أول ياباني يفوز بجائزة نوبل منذ عام 1987، وكان يبحث في مجال البوليمرات في أوائل السبعينيات، في حين كان "ماكديارميد" النيوزيلندي المولد الذي حصل على الجنسية الامريكية و"هيجر" يعملان في المجال نفسه، ثم تعاون الثلاثة معًا في أبحاثهم؛ ولهذا الاكتشاف استخدامات عملية مهمة؛ إذ إن البلاستيك الموصل للكهرباء يمكن استخدامه في أفلام التصوير وفي عوازل شاشات الكمبيوتر وفي تصنيع الخلايا الشمسية والتليفونات الخلوية وشاشات التلفزيونات الصغيرة.

البلاستيك المضيء

كما اكتشف العلماء مادة بلاستيكية جديدة مصنوعة من مركبات كيماوية "بي. بي. في" تسمى البوليمرات المضيئة، التي تعطي إشعاعات واضحة للعيان عند مرور تيار كهربائي فيها، ويمكن تحويل مادة البوليمر إلى طبقات خفيفة جدًّا مما يجعلها ذات استخدامات متعددة، مثل: صناعة شاشات التلفزيون أو الكومبيوتر، ويمكن طيها وحملها في حقيبة يدوية، أو في صناعة هواتف نقّالة رخيصة الثمن، وعند شحن الملابس المصنوعة من هذه المادة بالطاقة الكهربائية عن طريق نضيدة تتحول إلى ما يشبه شاشة عرض سينمائية.

وقد اكتشفت مادة البوليمر هذه لأول مرة قبل 10 سنوات من قبل ثلاثة علماء في جامعة كمبريدج، الذين سرعان ما سجّلوا براءة اختراعهم عندما رأوا الإمكانيات الهائلة لاستخدامات هذه المادة البلاستيكية. وأسس العلماء شركة تطوير وبحوث أطلقوا عليها اسم تكنولوجيا كمبريدج للعروض بدعم مالي من فرقة "جنيسيس"، وهي إحدى فرق موسيقى البوب الإنجليزية.

وطوّر العلماء أيضًا مرآة عجيبة مصنوعة من طبقات رقيقة من المادة البلاستيكية الجديدة، يقولون: إنها من أكثر المرايا إضاءة وانعكاسًا، ويعتقد العلماء أن للمرايا الجديدة قابلية عكس موجات ضوئية مكبرة جدًّا تصل إلى 99 بالمائة من الضوء الذي يرتطم بها. كما يعتقد العلماء في شركة "إم ثري" في ولاية مينوسوتا الأمريكية أن المادة الجديدة، التي تدخل في صناعة المرايا هذه ستحسن من أداء العديد من الأجهزة مثل شاشات الكومبيوتر، وتطور أنواعًا جديدة من مواد التجميل والزينة.

المضاد الحيوي البلاستيكي

سرعان ما تطورت الأبحاث العلمية التكاملية، وتلاحقت لتشمل فيما تشمل ثورة علمية جديدة تعتمد على نظرية العلماء الحاصلين على جائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام؛ لتنتج أنواعًا جديدة من البوليمرات تطرد الجراثيم وتحارب السرطان وتصلح الأعصاب التالفة. وبرغم تميز الموضوع بطابع من الغرابة والإثارة، فإنه يحمل آمالاً علاجية للكثير من البشر، ومن الممكن أن يحدث ثورة تكنولوجية غير مسبوقة في باكورة الألفية الثالثة.

وتمثل هذا السبق العلمي في عدة أبحاث هامة، نوقشت في الاجتماع السّنويّ الذي عقد مؤخرًا للجمعية الكيميائيّة الأمريكية، تتحدث عن استخدام جديد للبلاستيك في مجال الدواء. وأظهرت بعض الأبحاث المقدمة في المؤتمر الذي حضره حوالي 20.000 عالم، وصفًا لمجموعة من البوليمرات الجديدة المبتكرة، من الممكن أن تساعد في علاج سرطان المبيض وفي الشفاء من الإصابات، وتجدّد الأعصاب التالفة.

على سبيل المثال، البحث المقدم من "شارلز كاراهر" و"ديبورا سيجمان" من جامعة فلوريدا أتلانتيك يعرض لكشف حديث عن معالجة سرطان المبيض بنوع معين من البلاستيك. والبلاستيك المستخدم عبارة عن نوع من البوليمر يحتوي على دواء مضاد للبكتريا (Cephalexin) ومعدن القصدير. وأظهر هذا الخليط فاعلية شديدة ضدّ بعض الخطوط الخلوية المنماة في الأنابيب والمستأصلة من جسد اثنتين من المرضى بسّرطان المبيض، بعد أن فشلت جميع محاولات العلاج الإشعاعي والكيميائي في القضاء على هذه الخلايا.

وبالرغم من صعوبة الوصول لتفسير علمي واضح لهذه الظاهرة، فإن النتائج الأولية كانت مبهرة للغاية فقد ثبط البوليمر المستخدم نموّ كلا الخطّين الخلويين. في الأول كانت نسبة تثبيط الانقسام الخلوي حوالي 97 في المائة وفي الآخر حوالي 80 في المائة، وأظهرت التجارب أن تضمين المعدن مع البوليمر يبدو حاسمًا للغاية، والآن يتم اختبار أنواع أخرى من المعادن مع البوليمر مثلا الزّرنيخ و البزموت. وفي مستهل تعليق "كاراهر" على البحث المقدم منه قال:" إن هذا العلاج لا يشكل معجزة علاجية مطلقة، ولكنّ إكسير البوليمر-سيفالين (polymer-cephalexin) هذا قد يكون مرشّحا جيدا كدواء للسرطان".

وأبرز بحث آخر قدم في المؤتمر، بعض الآثار العلاجية لنوع آخر من البلاستيك، وقام بهذا العمل فريق من مختبر "كريستيني شمدت" في جامعة تكساس. قام هذا الفريق بتطوير بوليمرات جيدة التوصيل للكهرباء، وبخلط بعض هذه البوليمرات مع جزيء سكّر – نوع من السكر الطبيعي الموجود في الأوعية الدّمويّة ومعظم أنسجة الجسم- يستحث النمو الجديد للأعصاب الطرفيّة التالفة.

ولم تتأكد فرضية شمدت العلاجية حتى الآن، ولكن الاختبارات الإكلينيكية قد بدأت على الفور، وإذا نجحت هذه الأبحاث في تحقيق أهدافها فمن الممكن أن تشكل حدثًا إكلينيكيا هامًّا؛ حيث إن الأسلوب الوحيد المعمول به حاليًّا لإصلاح الأعصاب التالفة يتم عن طريق نقل الأعصاب السليمة من مكانٍ آخر في الجسم.

ويعمل علاج "شمدت" كما يلي: تصنع فجوات على هيئة قناطر في العصب التالف عن طريق استخدام أنابيب جوفاء صنعت من بوليمر البلاستيك المضاف إليه السّكّر. ويتكسر السكر في المكان المناسب ببطء؛ ليكون بعض المنتجات الأيضية (angiogenetic byproducts)، وهذه الموادّ من الممكن أن تشجّع نموّ الأوعية الدّمويّة. تساعد هذه الأوعية الدموية الجديدة العصب على أن يبدأ في النمو مرة أخرى بداخل الأنبوب الذي يتحلّل بعد فترة من 2 إلى 6 أسابيع، ولا يعد بوليمر "شدمت" المادّة الصّناعيّة الأولى المختبرة في هذا المجال، لكن هذا البوليمر يعتبر بحق هو الأوّل الذي يساعد على رتق العصب وإصلاحه؛ ليعود لتأدية وظيفته بلا أية مضاعفات.

وتعتبر الأبحاث الجارية الآن إضافة مستحدثة أخرى نقلت إلى بعض أنواع البلاستيك القدرة لقتل بعض مسببات المرض كالبكتريا بمجرد التلامس. ويمكن إنتاج أنواع كثيرة لا حصر لها من البلاستيك المضاد للبكتريا بإضافة أنواع من المضادات الحيوية، أو من المطهرات، للبوليمرات البلاستيكية. وتفيد هذه الإضافة في التطبيقات التي تحتاج المعالجة لفترات مستمرة؛ حيث يحرّر البوليمر المواد العلاجية على فترات طويلة نسبيًا. وسرعان ما ظهرت تطبيقات كثيرة في هذا المجال، مثل: تصنيع فرش الأسنان المبيدة للجراثيم، والمحارم، ولعب الأطفال. لكن يعيب هذه الطريقة أن هذه المنتجات تفقد فاعليتها ببطء بمرور الوقت.

وسرعان ما ظهر الحل للمشكلة السابقة في نفس المؤتمر؛ حيث عرض بحث آخر به بعض التطبيقات المنافسة باستخدام نوع من المطّاط المضاد للميكروبات، قام به "ديفس ورلى شلبى" من جامعة أوبرن، والذي يعمل على تخليق طريقة جديدة كلية باستخدام المطاط ذي الطاقة الهائلة المتجددة للتخلص من الجراثيم. بالإضافة لذلك فلهذا المطّاط قدرات غير مسبوقة لقتل البكتيريا والفيروسات والفطريات أيضًا. ولهذا التطبيق الأخير مدى أوسع من التطبيقات المرتقبة لهذه التقنية، مثل: تصنيع الكثير من الإمدادات الطبية كالقفّازات والمرايل والقسطرات والعوازل الطبية المطّاطية التي تستطيع أن تمنع بسهولة انتشار الأمراض التّناسليّة.. إلى تصنيع البضائع الاستهلاكيّة المتضمّنة أوعية الطعام وزجاجات تغذية الأطفال الرضع.

حضّر "ورلى" المادّة بإدخال مجموعات N-halamine إلى بوليمر من جزيئات البوليستيرين ليشكل مطاطًا -كالمستخدم في محو الكتابة بأقلام الرصاص- يحتوي على مستقبلات N-halamines المرتبطة بذرّات الكلور الذي يقتل الميكروبات والجراثيم في حالة الاتّصال المباشر. وبالرّغم من أنّ ذرّات الكلور في هذا النوع من المطّاط تُستنفد ببطء، فإنه من الممكن تجديد نشاطه أيضًا بعد انتهاء مفعوله بوضع المطاط السابق استخدامه في أي محلول كمحلول الكلور المبيضّ المستخدم في غسيل الملابس.

ولقد لاحظ "ورلي" أن زيادة مجموعات الـN-halamine المضافة للمطاط تزيد من قدرة المطّاط على تسديد ضربات أقوى للجراثيم والميكروبات، ومن هنا يمكن التحكم في كمية هذه المادة الكيميائية للوصول إلى التطبيق الأمثل لاستخدام ما.

وتعد هذه التكنولوجيا الأخيرة هي الأكثر قربًا للتطبيق العملي والإنتاج التجاري، فقد قدّم "ورلي" طلبًا للحصول على براءة اختراع عن المطّاط المضاد للميكروبات، وتبنت مؤسسة هالوسورص من سياتيل الإنتاج التجاري والترويج لهذا المطاط، كما قررت هذه المؤسسة إنتاج أنواع كثيرة من البلاستيك والملابس والمطاط المحتوية على N-halamines .

وقد بات واضحًا للعيان أن كثيرًا من أنواع البلاستيك العلاجي الجديد الأخرى قادمة على الطريق، وبالرغم من أن هذه التقنيات ما زلت في مهدها، فإنها سوف تبلغ - بشكل أو بآخر- سن الرّشد عما قريب.


أظهرت الخلايا العصبية المفردة - لأعلى- نموًّا ملحوظًا

في وجود البوليمر الموصل للكهرباء

وتعتبر هذه المادة هي الأولى من نوعها التي تستحث مثل هذا النمو



الأنبوب البلاستيكيّ الموصل للكهرباء يساعد على التئام الأعصاب الطرفية التالفة

ويحث السكر المخلوط مع البلاستيك على تجدد نمو الوصلات العصبية

ثم يذوب الأنبوب في نهاية المطاف



شكل يظهر مجموعات N-halamine المرتبطة بذرّات الكلور ( باللون الأخضر)



شكل يوضح كيف يهاجم الكلور الجراثيم والميكروبات ليدمّرها، ومن المكن تجديد نشاط المطاط أو البلاستيك؛ ليصبح أكثر قدرة على مقاتلة المرض بكل بساطة بغمسهم في الكلور المبيض المستعمل في التنظيف وفي الغسيل.

المضاد الحيوي البلاستيكي

مكّن استعمال مجموعات كيميائيّة تسمى N-halamines الباحثين من استحداث طرق عديدة لاستخدام البلاستيك والمطاط في التخلص من الميكروبات والجراثيم بالتلامس المباشر.[center]

الاخ والزميل الفاضل/يوسف
شكر علي مرورك الطيب
بارك الله لنا فيك واكثر من امثالك
علي فكرة سيادة تكتب هكذا
مش كدة سيادة الجندي
حتي الأر في كدة ياساتر